Brandschutz-Fachartikel: Li-Batterielagerung

Ein Fachartikel von Dr.-Ing. Wolfgang J. Friedl, Ingenieurbüro für Sicherheitstechnik, München

Li-Batterie, Propangasflasche, Benzinkanister, Kaminholz – all diese Gegenstände enthalten Energie, die auf die eine oder andere Art zur realen Gefahr für Lebewesen und Sachwerte werden kann. Li-Batterien und Li-Akkus sind extrem leistungsfähig in Relation zu allen anderen Arten von elektrischen Energiespeichern. Das ist ein großer Vorteil, der u. a. E-Roller, E-Bikes, Elektroautos und Smartphones erst möglich macht und unsere Welt bereichert, ggf. auch verbessert. Nun bedeutet diese Leistungssteigerung bei gleichem Volumen gegenüber anderen Batterien jedoch, dass deutlich mehr Energie vorhanden ist und bei unterschiedlichen und unerwünschten Belastungsarten wird diese Energie oft deutlich aggressiver freigesetzt – mit der Folge, dass es zu plötzlichen und starken Bränden kommt. Wie also präventiv und kurativ umgehen mit dieser neuen, höheren Gefahr?

Einleitung

Schon vor über 30 Jahren stellte ein Gericht fest, dass mit der Entstehung eines Brands praktisch immer und überall zu rechnen sei und man deshalb entsprechende Vorsorge- und Abwehrmaßnahmen zu treffen habe. Hinter diesen beiden grundlegend verschiedenen sicherheitstechnischen Forderungen verbirgt sich viel und vieles, nämlich unterschiedliche präventive und ebenso auch unterschiedliche kurative Verhaltensmaßnahmen – also keine Schutzziele, sondern ganz konkrete Maßnahmen, die umzusetzen sind. „Präventiv“ bedeutet, dass man sich vorab Gedanken machen muss, was denn hier an den unterschiedlichen Stellen A, B, C und D zu einem Brand führen könnte und welche unterschiedlichen Maßnahmen man jeweils zu treffen hat, um Brände zu verhüten; das können individuell unterschiedliche bauliche, anlagentechnische und organisatorische Maßnahmen vor Ort sein, aber auch versicherungstechnische Schritte (etwa ein bestimmtes Risiko zu versichern). Dadurch versucht man, es nicht, nirgends und nie zu einem Brand kommen zu lassen. A kann z. B. die Lagerung von kleinen Li-Batterien im Büroschrank der Team-Assistentin sein; sind dort lediglich Büroartikel (also Brandlasten) gelagert, dann fehlt die Zündquelle. B kann z. B. das Laden von einem E-Bike-Akku einer Mitarbeiterin im Büro unter dem Schreibtisch sein; dort besteht jetzt im Vergleich zu anderen Schreibtischen eine erhöhte Brandgefahr. C kann z. B. die Lagerung von größeren Mengen Li-Akkus in einem Lager sein; diese sind brennbar verpackt und als Zündenergie könnte ein defekter Akku dienen. D kann die Lagerung von Elektrostaubsaugern, E-Bikes, Rasierapparaten oder Laptops darstellen; ein Akku kann aufgrund eines Defekts einen Brand auslösen und das Lager abfackeln.

Löschübung mit einem haushaltsüblichen Akku, ganz rechts das verschmorte Ergebnis. (© Friedl)

Doch Brände passieren nun mal täglich deutschlandweit – ob die Wahrscheinlichkeiten jetzt 3,7 % oder 3,7 x 10^-9 sind, ist eigentlich egal, so lange die Wahrscheinlichkeit eines Brandausbruchs nicht sicher 0 % ist. Wenn es einen erwischt, ist die Wahrscheinlichkeit eben 100 % gewesen und selbst wenn es ein „Jahrhundertbrand“ gewesen ist (z. B. Notre Dame, Paris), so treffen einem ggf. solch vernichtende Ereignisse. Nun muss man sich deshalb – und zwar unabhängig von der Wahrscheinlichkeit, so lange sie > 0 % ist – neben den präventiven Maßnahmen eben auch kurative Maßnahmen überlegen. In einem Büro sieht die Brandgefahr anders aus als in unterschiedlichen Produktionsbereichen und in den Lagerbereichen sind die Wahrscheinlichkeiten und die Schadenhöhen wieder anders zu sehen – abhängig von vielen internen und externen Randbedingungen und vielen und unterschiedlichen Parametern baulicher, anlagentechnischer und organisatorischer Art. Aber auch die Art des Produkts ist entscheidend für die Brandentstehungswahrscheinlichkeit und die zu erwartende Brandschadenhöhe.

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Da die technische Entwicklung in gleichen Zeiträumen exponentiell zunimmt, muss man mit Risikobeurteilungen hier Schritt halten und neue bzw. neuartige Gefahren sowohl vorausschauend wie auch retrospektiv betrachtet analysieren. Sinn und Ziel ist es, Verletzungen, Unfälle, Brände und damit Leid und wirtschaftliche Verluste zu vermeiden oder zumindest auf ein Minimum zu reduzieren.

Unterscheidung Batterien/Akkus

Batterien sind gespeicherte elektrische Energie, die in Gleichstrom abgegeben werden. Dabei gibt es Spannungen von z. B. 1,5 Volt (AA- und AAA-Batterien), 9 Volt (Blockbatterie) oder 12 Volt (KFZ-Starterbatterie), oder auch andere Stromspannungen. Im Gegensatz zum Netzstrom, der als Wechselstrom geliefert wird, kommen aus Batterien und Akkumulatoren (Kurzwort: Akkus) immer Gleichstrom. Es ist möglich, mit einem Gleich- bzw. Wechselrichter die eine Art von Strom in die andere Stromart umzuwandeln. Ebenso ist es möglich, Strom hoch zu transformieren und herunter zu transformieren: Vor vielen Jahren nämlich hat man festgestellt, dass man erstens Wechselstrom weiter und mit geringeren Energieverlusten als Gleichstrom transportieren kann und dass man zweitens Wechselstrom im Bereich von einigen 10.000 Volt mit deutlich weniger Verlusten als bei nur 110 oder 230 Volt transportieren kann: Edison und Tesla haben sich hierzu in den USA einen erbitterten Krieg (kann man echt so nennen!) geliefert, Tesla gewann diese wirtschaftliche Auseinandersetzung. Das als Grundwissen für alles Nachfolgende. Nun kann man elektrische Energie nur bedingt speichern, d. h. der Wirkungsgrad ist sehr schlecht und deshalb sollte man Energie dann, wenn sie gebraucht wird, auch verbrauchen – und nicht speichern. Andererseits gibt es Stromverbraucher wie Uhren, Radiowecker, kleine Radios, selten und nur kurz benötigte Taschenlampen und viele mehr, da ist eine Batterie ideal und hält viele Monate, ggf. Jahre – und ist die einzig sinnvolle Energieart. Die Industrie hat nun zwei Arten von Energiespeichern kreiert, nämlich Batterien, die man nach deren Entleerung entsorgen muss und solche, die man wieder aufladen kann. Die elektrischen Energiespeicher, die nach dem Gebrauch verbraucht sind und nicht mehr nutzbar sind, nennt man Batterien – die, die nach dem Gebrauch entleert sind, aber wieder aufgeladen werden können, nennt man Akkumulatoren – im Volksmund abgekürzt einfach nur Akkus. Somit ist klar, dass es sich bei der konventionellen „Autobatterie“ eben nicht um eine Batterie, sondern eben um einen Akku handelt. Aber das Wort „Batterie“ hat sich eben durchgesetzt, so wie z. B. auch „Geisterfahrer“ für Falschfahrer oder Unkosten für Kostenbeitrag. Damit muss und vor allem damit kann man leben, die jeweiligen Profis (Elektriker, Verkehrsexperten, Betriebswirtschaftler) werden sich in Fachkreisen korrekt ausdrücken.

Elektrisch gespeicherte Energie ist mindestens 80-mal mehr umweltbelastend als Strom aus der Steckdose. Wer dieses Wissen hat, der handelt geldsparend und umweltbewusst, wenn er möglichst auf Batterien und/oder Akkus verzichtet: So sind z. B. Staubsauger zu Hause deutlich sinnvoller, die am konventionellen Stromnetz hängen. Aber spätestens bei kraftstoffbetriebenen Fahrzeugen, digitalen Armbanduhren oder auch Smartphones bleibt einem nichts anderes übrig, als auf Batterien oder auch Akkus zurückzugreifen.

Benötigt ein Gerät – wie z. B. Heimrauchmelder – nur alle paar Jahre eine gleichstrombetriebene Energiequelle, dann sind hochleistungsfähige Batterien sinnvoll; wird jedoch ein tägliches Entleeren (wie bei einem Smartphone) erwartet, sind Akkus sinnvoll.

Wenn man gleichartige Batterien mit ebensolchen Akkus vergleicht, dann ist festzustellen, dass die Batterien immer mehr (längere) Leistung haben als die Akkus und die Akkus sich eben früher erschöpfen – je häufiger sie geladen werden, umso schneller. Das ist, egal ob Zink-Kohle- oder Li-Speicher, eine unumstößliche Tatsache. Bei einem 9-Volt-Block für Heimrauchmelder würde auch eine Li-Blockbatterie vielleicht 3 Jahre halten, während der Li-Blockakku nach ca. 10 Monaten eine neue Ladung durch zartes Piepsen anfordern würde.

Was unterscheidet Li-Batterien von Blei-Batterien?

Mal angenommen, ein Smartphone würde mit einer Zink-Kohle-Batterie betrieben werden, dann wäre es für vielleicht 30 Min. einsatzbereit und bei regem Telefonverkehr oder einer ebensolchen Internet-Verbindung nach 12 – 20 Min. entleert; ein Li-betriebener Energiespeicher schafft hingegen 20 und mehr Stunden; wer das vorangegangene Kapitel gelesen hat, dem wird schnell klar, warum ein Zink-Kohle-Akku noch schneller leer wäre als eine Zink-Kohle-Batterie.

Nun ist klar, dass niemand mit einem Smartphone etwas anfangen kann, was nicht mindestens ein paar Stunden funktionsfähig bleibt. Gleiches gilt für Elektrofahrzeuge, denn wenn die nicht mindestens ein paar 100 km ohne erneutes Laden fahren können, würe man sie nicht anbieten weiter ist bei diesen wichtig, dass der Ladevorgang a) möglich und b) zügig abläuft.

Also, mit dem ersten Absatz ist eigentlich schon alles gesagt: Elektrische Li-Energiequellen speichern bei gleicher Größe/gleichem Volumen deutlich mehr Energie als Zink-Kohle-Speicher und zwar ein vielfaches. Das ist also positiv zu sehen, erst mal. Doch was passiert, wenn diese Elektrospeicher (egal ob Batterie oder Akku) thermisch oder mechanisch belastet werden, oder aufgrund eines anderen Ereignisses von außen oder auch von innen (Wasser, Wärmestrahlung, Temperatur, Schlag, Produktionsfehler, Überladen, extreme Kälte, …) eine derartige Überbeanspruchung erfährt, dass es zur Zerstörung kommt? Nun, dann können Zink-Kohle-Batterien Probleme bereiten wie brennen, aber sie tun es doch meistens nicht. Wohingegen die Li-Batterien oder Li-Akkus, so noch genügend Energie enthalten ist, fast immer explosionsartig abbrennen. Autos, die bei Unfällen (und manchmal auch ohne Unfall!) explosionsartig abbrennen, Smartphones und E-Zigaretten, deren kleine Akkus explosionsartig abbrennen – solche realen und eben nicht erfundenen oder übertriebenen Filme findet man in zunehmend größerer Anzahl im Internet und fast schon täglich liest man so was auch in Zeitungen und Zeitschriften.

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Die Hersteller wollen das natürlich nicht wahrhaben – übrigens auch der Staat nicht, der ja Elektroautos als zukunftsträchtig sieht; auch die Versicherungsindustrie traut sich auf dieses Problem nicht einzugehen, vgl. die VdS 3103, in der nichts Verbindliches, nichts Konkretes nachzulesen ist.

Doch an einer Tatsache kommen all diese Personen und Institutionen nicht vorbei: Ein 9-Volt-Block hat ein Volumen von knapp 17 cm³; selbst wenn lediglich 3 cm³ Li-Elektroenergie kurzgeschlossen werden (oder durch herunterfallen explodieren), können Menschen bereits direkt oder indirekt sterben. Ein Elektroauto hat vielleicht 0,7 m³ (!) derartiger Energiespeicher. Die Tatsache ist also, dass kurzfristig die gesamte gespeicherte Energie freigesetzt wird – der Unterschied zwischen Brand und Explosion! Und eine weitere Tatsache ist es, dass die Beschädigung zum Zeitpunkt x stattfinden kann, die schädigende Auswirkung aber Tage, ggf. Wochen später erst passieren kann: So gibt es einen Film im Internet, wo ein korrekt abgestelltes E-Bike ohne erkennbaren Grund plötzlich und explosionsartig abbrennt – da man solche Räder grundsätzlich nicht in Garagen lt. Bauordnung stellen darf, ein interessantes juristisches Neuland.

Fazit: Wir alle benötigen Li-Batterien oder -Akkus, aber diese bergen Gefahren, die bislang kaum vorgekommen sind. Der richtige, sorgfältige Umgang ist es, was die Gefahr handelbar gestaltet.

Latente Gefährdungen

Vorab: Es wird in der Brandgefährdung nicht zwischen wieder aufladbaren Akkumulatoren (kurz: Akkus) und nicht wieder aufzuladenden Batterien unterschieden, denn die Brandgefahren beider Arten sind grundsätzlich identisch. Deshalb wird nachfolgend lediglich der Begriff „Batterie“ verwendet und damit sollen sowohl Batterien als auch Akkumulatoren umfasst werden. Wohl aber gibt es eine unterschiedliche Gefährdung durch unterschiedliche Größen von Batterien: Knopfzellen brennen eher selten und wenn, dann nicht sehr lange und nicht sehr energiereich (ihrer geringen Größe geschuldet); dies gilt auch, wenn sie herunterfallen. Und nun stelle man sich eine Batterie vor in der Größe einer KFZ-Batterie, die unverpackt aus 1,2 m Höhe auf den Boden kracht: Eine Gelbatterie wird jetzt wohl defekt sein, aber keinen Brand auslösen und gleiches gilt für eine konventionelle Batterie – wohingegen eine Li-Batterie sich ebenfalls so verhalten kann, oder aber sie brennt nahezu explosionsartig ab. Eine Verpackung könnte dazu führen, dass die Zelle jetzt keinen Schaden erfährt, oder aber dass der physische Schlag sich erst nach Tagen oder Wochen schädigend zeigt!

Li-Batterien werden meist in drei bis fünf Gefährdungsklassen eingeteilt, abhängig von der Größe und damit auch abhängig von der gespeicherten Energiemenge und dem Eigengewicht; man kann davon ausgehen, dass aufgrund des Eigengewichts und der enthaltenen Energie mit zunehmender Schwere die Brandgefahr ebenfalls zunimmt:

Gefahrenklasse	Beispiele	Ca.-Gewicht
0	Knopfzelle	1 – 10 g
1	9-Volt-Block, 2A- bzw. 3A-Batterie	15 – 50 g
2	Laptop-Akku	200 – 600 g
3	Fahrrad-Akku	3 – 7 kg
4	KFZ-Akkublock (einzeln, zusammen)	20 – 400 kg

Man muss sich eine Li-Batterie – und dieser Vergleich ist zu 100 % zutreffend – wie ein Damokles-Schwert vorstellen: Das ist ein an einem Pferdehaar aufgehängten Schwert, das sich mit der Spitze der Klinge direkt oberhalb eines Sitzplatzes am Esstisch befindet. Sitzt man darunter, kann das Haar aufgrund des Gewichts des Schwerts reißen und das Schwert saust so schnell herunter, noch bevor sich die dort befindliche Person zur Seite bewegen kann, um sich in Sicherheit zu bringen. Fazit: Die Person ist tot. Nun kann man sich natürlich auf einen anderen Stuhl setzen, doch das ist hier nicht die dahinterstehende Geschichte, nicht die Lehre aus dieser philosophischen Betrachtung der Geschichte vom Tyrannen Damokles. Natürlich kann das schwere Schwert ein Rosshaar zum Reißen bringen – nur wann und mit welcher Wahrscheinlichkeit, das ist nicht sicher. Es kann ja auch über Jahrzehnte gutgehen. Ebenso ist es mit Li-Batterien: Diese können über Jahre und Jahrzehnte „friedlich“ bleiben, oder auch nicht. Die Wahrscheinlichkeit eines Defekts ist sehr gering, sie liegt aber nicht bei 0 %. Und wenn man nicht eine, sondern 100 oder sogar 10.000 Batterien einlagert, wird die Wahrscheinlichkeit eines Defekts und damit eines Brands auch mit zunehmender Stückzahl deutlich größer.

Was man zu Brandschutz wissen sollte Aktueller Fachartikel: Stress und Fehlverhalten in Gefahrensituationen

Eine latente und nicht zu behebende Gefahr ist weiter, dass man den inneren Zustand einer Batterie (egal ob Lithium oder Zink-Kohle) nicht prüfen, messen, sehen oder sonst auf irgendeine Art präventiv feststellen kann; wenn die äußere Schutzhülle nicht beschädigt ist und man keine Auffälligkeiten feststellt, kann so eine Batterie dennoch plötzlich und stark zu brennen beginnen, scheinbar ohne Grund.

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Die solche Produkte herstellende Industrie ist natürlich nicht „glücklich“ darüber, wenn es Leute gibt, die über Gefahren im Zusammenhang mit den von ihnen vertriebenen oder hergestellten Gegenständen sprechen. Nichtsdestotrotz gab und gibt es (vgl. Zeitungsartikel und Internet-Suche mit Begriffen wie „Li-Brände“, „Akkuexplosionen“ usw.) zunehmend mehr Berichte darüber. Die Zunahme dieser Berichtserstattung über ja wirklich eingetretene Brände und Explosionen ist einzig und allein der Tatsache geschuldet, dass es vor 15 und mehr Jahren schlicht kaum solche Batterien gegeben hat. Vor der Einführung des Autos gab es ja auch praktisch keine Verkehrstoten. Weiter ist zu beachten, dass wir uns unser heutiges Leben ohne lithiumunterstützte Energiespeicher schlicht nicht mehr vorstellen können, denn bereits Schulkinder haben Smartphones und auch Laptops, digitale Armbanduhren und praktisch alle, zumindest prozentual sehr viele weitere elektrische und elektronische Gerätschaften sind mit diesen Energiespeichern versehen. Neben dem Vorteil der deutlichen Leistungssteigerung haben Li-Batterien gegenüber herkömmlichen Batterien den Vorteil, dass das allgemein bekannte „Auslaufen“ nach Überschreitung eines Ablaufdatums eher nicht vorkommt.

Die Überschrift dieses Unterkapitels lautete „Latente Gefährdungen“ und mit „latent“ ist gemeint, dass die Brandgefahr grundsätzlich ständig (also 24/7) vorhanden ist. Während Elektrogeräte oder Produktionsanlagen primär dann einen Brand verursachen, wenn sie angeschlossen (also unter Spannung stehen) und betrieben werden, können Li-Batterien jederzeit einen Brand auslösen und der ist dann a) spontan und b) heftig – das Feuer geht nicht aus, so lange Energie in der Zelle vorhanden ist. Man muss sich die Brandgefahr durch eine Batterie in etwa so vorstellen wie ein im Schädel vorhandenes Aneurysma, das man übrigens – so man eines hat – vom ersten Tag seines Lebens in sich trägt. Es kann viele Jahre problemlos gut gehen, es muss nicht zu Hirnblutungen kommen, aber es kann: Nach 1 Woche, nach 1 Jahr oder nach 75 Lebensjahren.

Problematisch ist zudem, dass man einer äußerlich nicht beschädigten Batterie ihren inneren Zustand nicht ansehen kann. Wenn ein Energiespeicher beschädigt wird (vgl. das nächste Kapitel), dann kann die darin enthaltene Energie freigesetzt werden, z. B. Staudamm bricht (Wassermassen breiten sich unkontrolliert aus), potenzielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt (d. h. ein schwerer Gegenstand fällt herunter und richtet einen Schaden an) oder eben die gespeicherte elektrische Energie einer Batterie wird (wodurch auch immer) freigesetzt und erzeugt so viel Wärme, dass es zu einem Brand kommt.

Konkrete Gefahren

Grundlegend können zu große Energiemengen Schäden und Brände bewirken und es gibt folgende Energiearten, die bei dieser Thematik relevant sind: Elektrische, physische und thermische Energie.

Es gibt unterschiedliche Gefahren, die von Li-Batterien ausgehen:

Herstellungsfehler
Physische Einwirkung (potenzielle Energie)
Elektrische Einwirkung
Thermische Einwirkungen
Brand von außen

Zu a – Fehler in der Herstellung:

Darauf haben wir als Anwender oder Logistikunternehmen keinen Einfluss, d. h. Brände oder Defekte aus diesem Grund wird es grundlegend bei allen Produkten, die weltweit hergestellt werden, immer geben. Natürlich kann man davon ausgehen, dass solide Unternehmen hochwertigere Produkte und Bauteile verwenden als Billiganbieter, doch viele Batterien werden in Dritte-Welt-Ländern produziert und erhalten dann unterschiedliche Aufkleber, ohne sich jedoch qualitativ voneinander zu unterscheiden. Soll heißen, mit diesem Risiko kann und muss man leben.

Zu b – Gewalteinwirkung:

Verpackte Batterien sind mit Polystyrol so dick umgeben, dass ein „normaler“ Sturz nicht zu einem Schaden führt. Mit normal ist gemeint, dass der Gegenstand aus ca. 1,2 m Höhe zu Boden fällt. Das bedeutet, dass gut verpackte Batterien durch Gewalteinwirkung von außen kaum beschädigt werden können. Allerdings gilt das lediglich für kleinere Batterien wie Laptop-Akkus und nicht für große und schwere Batterien: Man stelle sich einen 100 kg schweren, in PS verpackten Flurförderzeug-Akku vor, der aus 1,2 m Höhe vom Stapler fällt und mit einer Ecke auf den Steinboden knallt: Hier wird ein Defekt sicherlich entstehen und der kann (kann, nicht muss) früher oder später zu einem spontanen Brand führen. Diese plötzlich freigesetzte Energie wird dann die Verpackung entzünden und dieses Feuer wird weitere brennbare Gegenstände in der Umgebung entzünden. Andererseits wird das Herunterwerfen einer ebenfalls 100 kg schweren Packung mit einigen 10.000 Knopfzellen wohl nicht zu einem Defekt führen und demzufolge auch nicht zu einem Brand.

Ganz entscheidend ist die Verpackung der Batterie: Sind diese gut gedämmt verpackt, ist die Brandgefahr bei einem Sturz deutlich geringer als wenn ein Gegenstand (E-Bike, Smartphone) umfällt oder herunterfällt und der Schlag dann eben plötzlich und hart an den Akku weitergegeben wird – eben weil die Verpackung im eingebauten Zustand fehlt. Hier sieht man schon, wie anspruchsvoll und individuell unterschiedlich Gefährdungsbeurteilungen sind: Ein E-Bike enthält in seiner Batterie zwar deutlich weniger Energie als ein Elektroauto. Aber ein E-Bike kann ab und zu umfallen, ohne dass man äußerlich einen Schaden sieht – also fährt man weiter damit. Ein Auto aber fällt eben nicht unbeschadet um. Demzufolge ist ein E-Bike-Akku deutlich brandgefährlicher als der eines Elektroautos. Hinzu kommt, dass der Rad-Akku im Freien der direkten Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist, was beim Elektroauto nicht passiert; somit ist auch die thermische Belastung des E-Bike-Akkus deutlich größer.

Zu c – Überladen des Akkus:

Diese Gefahr besteht beim Betreiben eines Geräts mit aufladbarer Batterie, nicht aber beim Lagern oder beim inner- oder außerbetrieblichen Transport. Um diese Gefahr zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, muss man möglichst die richtigen (Original)Ladegeräte verwenden und ggf. auch die maximale Ladezeit nicht überschreiten. Ein Chemiker sagte einmal in einem Vortrag: Eine aufzuladende Batterie sollte nicht unter 20 % fallen und nicht über 80 % aufgeladen werden, dann ist der Stressfaktor für die Zellen geringer. Doch auch wenn wir unsere Smartphones wohl alle bis 100 % (meist über Nacht!) laden, brennen sie doch relativ selten (aber eben nicht: nie). Die Brandgefahr kann präventiv nicht weiter minimiert werden beim Laden, aber kurativ lässt sich einiges machen: Das Smartphone kann in der Küche auf einem metallenen Serviertablett geladen werden, direkt daneben und oberhalb befinden sich keine Brandlasten. Somit wird sich ein Brand wohl nicht weiter schädigend auf andere Gegenstände ausbreiten können. Im Lager kann man die batteriebetriebenen Flurförderzeuge in eigenen Bereichen laden oder zumindest in einem Radius von 2,5 m frei von Brandlasten und Brandbrücken (z. B. Kabelkanäle oberhalb) halten.

Zu d – Hitze und Kälte:

Vom „normalen“ nach oben oder unten abweichende Temperaturen können bei Batterien Defekte, Beschädigungen und Ausfälle bewirken, bis hin zu Bränden. Das alles kann passieren, muss aber nicht. Von größter Bedeutung ist das, was der Hersteller bzw. Inverkehrbringer (denn die Hersteller sitzen meist nicht in Europa, die Inverkehrbringer haben jedoch eine Niederlassung in Deutschland) vorgibt. So kann es sein, dass Temperaturen zwischen 0 °C und 50 °C eben gerade noch im Toleranzbereich liegen, darunter und vor allem darüber jedoch sind Probleme vorprogrammiert. Kälte ist vor allem in den kalten Jahreszeiten ein Problem, Hitze kann von direkter Sonneneinstrahlung kommen, von unglücklich gewählten Heizeinrichtungen mit Wärmestrahlung oder Wärmeerzeugung im Lager (z. B. Gasstrahler), aufgrund eines chemischen Vorgangs innerhalb der Batteriezellen, aufgrund eines Kurzschlusses oder eines Brands anderswo (vgl. Punkt e).

Zu e – Brand in der Umgebung:

Brände in der Umgebung von gelagerten Batterien können sich erst auf die Verpackungen und dann auf die Batterien auswirken. Anzumerken ist, dass Verpackungen zu 100 % (also immer) brennbar und niemals unbrennbar sind und da es keine gesetzlichen Vorgaben gibt, sind Verpackungen – anders als Gebäudedämmstoffe – oft leichtentflammbar. „Leichtentflammbar“ bedeutet, dass man mit einem Feuerzeug binnen einer Sekunde die Verpackung anzünden kann und sich das Feuer dann zügig ausbreitet, so sich weitere Verpackungen im Bereich der Wärmeleitung oder Flammen befinden. Dann gelangt die Wärme auch nach innen und die Batterien werden überfordert, kurzgeschlossen und sie setzen die gespeicherten Energien sehr schnell und sehr aggressiv frei – was zur Brandvergrößerung führt. Wenn es jetzt keine räumlichen Trennungen, keine Löschanlagen und keine weiteren baulichen Unterteilungen gibt, wird ein Lager wohl komplett abbrennen.

Der richtige Umgang mit Batterien

„Richtig“ ist der Umgang mit jedweden Gegenständen immer dann, wenn folgendes erfolgt: Bestimmungsgemäßes Anwenden für den Zweck der Erstellung unter den Rahmenbedingungen, die gesetzlich und vom Hersteller bzw. Inverkehrbringer vorgegeben sind – und dies von Personen, die ggf. befähigt und unterwiesen sind. So gibt es Geräte, die kann nahezu jede Person anwenden und für andere benötigt man eine Unterweisung oder eine Berufsausbildung. Das ist nun leichter gesagt als getan, nachfolgend ein paar Negativbeispiele:

Gegenstand	Sinn	Gefahr	Grund
Akkus verbinden	Mehr Leistung	Überhitzung	Unzulässiges Handeln
Wattestäbchen	Außenohr-Reinigung	Trommelfellzerstörung	Zu tiefes Einführen
Li-Akkus lagern	Energiespeicher	Explosionsartiger Brand	Fallen, Hitze
Schraubendreher	Schrauben drehen	Verwendung als Meißel	Abplatzung verletzt
Anderer Akku	Längere Funktion	Brand	Verbotener Austausch
Kernbohrgerät	Stahlbeton bohren	Personenverletzung	Fehlbedienung
Li-Akku laden	Strom speichern	Falsches Ladegerät	Platzen des Akkus

Jede Art von Batterie stellt also immer und überall (Lager, im Gerät eingebaut, betriebenes Gerät, Batterie wird gelagert) eine ständige Brandgefahr dar; sie können aufgrund der weiter oben genannten Ursachen schädigende und große Brände verursachen und aufgrund der zügigen Brand- und Rauchausbreitung auch Menschen gefährden. Und die Brandgefahr wird aufgrund immer leistungsfähigerer Batterien auch immer mehr zunehmen. Wir können uns diesem gefährlichen Trend nicht unbedingt entgegenstellen, wir müssen die Gefahren erkennen und konstruktiv begrenzen.

Vorgaben	Je 3 Beispiele
Gesetze, Bestimmungen	Ø Keine speziellen Vorgaben für Batterien, egal welche Ø TRGS 510 beachten Ø Bauordnung (LBO, IndBauRL) beachten
Herstellervorgaben	Ø Temperaturbereich beachten Ø Keine direkte Sonneneinstrahlung Ø Gestürzte Akkus aus Lager entfernen
Firmeninterne Regelung	Ø Lagerhöhe ≤ 3 m Ø Lagervolumen ≤ 7 m³ Ø Eigene Brandbereiche für Flurförderzeuge zum Laden
Versicherungs-Vorgabe	Ø VdS 2000 (Brandschutz im Betrieb) Ø VdS 2259 (Brandschutz im Lager) Ø VdS 3603 (Lagerung von Li-Akkus)
Gefährdungsbeurteilung	Ø Brandmeldeanlage Ø Brandlöschanlage Ø Besonders gute Auswahl und Schulung des Lagerpersonals
Gesunder Menschenverstand	Ø Vorsichtige Bewegungen mit Lagergut (v_max. gering) Ø Mängel, Auffälligkeiten sofort melden, nicht vertuschen Ø Brandlasten von Zündquellen bewusst räumlich trennen

Über hochleistungsfähige und wiederaufladbare Batterien (also Akkumulatoren) muss man wissen, dass die Anode primär aus Verbindungen von/mit Lithium besteht und die Kathode aus verschiedenen Verbindungen von Mangan (Mn), Cobalt (Co), Lithium (Li), Nickel (Ni), Aluminium (Al) und anderen mehr. Die Trennschicht innerhalb des Energiespeichers entspricht dem zehnten Teil der „Dicke“ eines menschlichen Haars – sprich, diese Trennschicht ist mit ca. 0,006 mm sehr dünn und somit sehr empfindlich: Stürze, Knicken, Hitze oder technische Defekte können hier aufgrund der Folienbeschädigung für explosionsartige Kurzschlüsse sorgen (vgl. Filme im Internet) und zwar sofort, nach Stunden oder Wochen.

Problematisch werden auch Brände in der Umgebung, die sich auf die die Batterien von außen zerstörend auswirken, aber auch Kurzschlüsse und Produktionsfehler führen zu explosionsartigen Bränden. Problematisch ist ferner, dass man diese Mängel nicht (wie etwa dünnwerdende Bremsbeläge) vorab rechtzeitig durch Wartung erkennen kann. Die Speichereinheiten sind verschlossen, verschweißt und eine Prüfung, die über eine optische Sichtprüfung hinausgeht, ist nicht und nie möglich. Hitze (etwa direkte Sonneneinstahlen oder das Betreiben eines Smartphones in der Sauna), aber auch große Kälte führen zu extremen Stressbedingungen, denen die Batterien manchmal nicht gewachsen sind. Harte Stöße (etwa das Umfallen eines E-Bikes, ein Crash mit einem Elektroauto, oder das Herunterfallen des Smartphones) führen nicht selten zum boosterartigen Abbrennen der Zellen, eine explodiert und zündet die angrenzenden an, und so weiter – bis alle ausgebrannt oder in großen Wassermengen ertränkt sind. Solche brennenden E-Autos hebt man heute mit einem Kran in einen Container und füllt bis zu 10.000 l Wasser ein, nach wenigen Tagen geht man davon aus, dass die Gefahr nicht mehr existiert.

Die Batteriesäure/der Elektrolyt kann auslaufen (auch wenn das bei konventionellen Batterien deutlich häufiger passiert) und ist sowohl giftig, als auch hoch umweltschädlich und explosionsfähig. Mechanische Beschädigungen können sich sofort, aber auch erst nach Tagen oder Wochen schädigend auswirken (explosionsartige Brände). Dabei fließen hohe Kurzschluss-Ströme, die deutlich lebens- und brandgefährlicher sind als hohe Spannungen (etwa bei elektrostatischer Aufladung). Wenn das relativ stabile Gehäuse mechanisch oder thermisch beschädigt wird, dringt Luftfeuchtigkeit (also Wasser) ein und allein diese chemische Reaktion kann zu Explosionsbränden führen.

Fazit: Der sensible Umgang mit diesen Geräten und insbesondere den Akkus ist eine der wesentlichen Grundvoraussetzungen für aktiv gelebten Brandschutz.

Brände von außerhalb

Es gibt viele Gründe, warum es in einem Lager brennen kann und hier geht es jetzt darum, was von außerhalb (gemeint ist: unabhängig von den eingelagerten Produkten) sich zu einem schädigenden Brand auf das Lagergut einwirken kann. Folgende Punkte sind die Hauptbrandgefahr in Lagern (Reihenfolge ohne Wertung):

Brandursache	Beispiel	Je 3 Gegenmaßnahmen
Brandstiftung von intern	Frustrierte Belegschaft	Ø Kameraüberwachung Ø Gutes Personalmanagement Ø Anwesenheit mehrere Personen
Brandstiftung von extern	Unzufriedener Kunde	Ø Hohe, stabile Einzäunung Ø Keine Fenster im Lager Ø Einbruchmeldeanlage
Staplerbrand	Brand beim Ladevorgang	Ø Laden in eigenem Brandbereich Ø Radius 2,5 m brandlastfrei Ø Brandlöschanlage
Andere brandgefährliche Produkte sind eingelagert: Selbstentzündung, Brand	Chemikalien, ölgetränkte Lumpen, ölhaltige Metallstäube	Ø Zusammenlagerungsverbot Ø Bauliche Abtrennung (F 90) Ø Räumliche Abtrennung (10 m)
Selbstentzündlicher Abfall am oder im Lager	Batterien, Chemikalien, Öl-Lumpen im Abfall	Ø Lagerung im Freien (> 10 m) Ø Umgehende Entsorgung Ø Brandsichere Abfallbehälter
Defekt der Beleuchtungsanlage	Starter von Leuchtstoff-Lampe entzündet sich	Ø LED-Beleuchtung wählen Ø Beleuchtung sicher platzieren Ø Einhausungen um Beleuchtung
Beschädigte Stromleitungen im Lager	Gequetschte oder gezogene Leitungen	Ø Belegschaft sensibilisieren Ø Kontrollen durch Elektriker Ø Mängelmeldung, -beseitigung
Überspannung (direkt)	Direkter Blitzeinschlag	Ø Gebäudeblitzschutz Ø Anlage regelmäßig gewartet Ø Potentialausgleich vorhanden
Überspannung (indirekt)	Indirekter Blitzeinschlag, Netzfehler	Ø Grobschutz Ø Feinschutz Ø Brandschutzschalter
Elektroverteilung	Klemm-, Steck- oder Schraubverbindung löst Brand aus	Ø Verlegen in eigenen Bereich Ø Abschranken Ø Keine Brandlasten direkt davor
Raucherverhalten (interne Person)	Kippe unter Palette	Ø Rauchverbot aussprechen Ø Rauchverbot ausschildern Ø Raucherverhalten kontrollieren
Raucherverhalten (externe Personen: Lieferant)	Kippe in Müllbehälter	Ø Fremde nicht allein lassen Ø Zügiges Entladen Ø Rampe freihalten von Brandlast
Betriebliches Elektrogerät	Radio	Ø Aufstellort vorgeben Ø Abends abdrehen/kontrollieren Ø Batterie-, nicht netzstrombetrieben
Lagerfremdes Elektrogerät (ggf. privat besorgtes Gerät)	Heizplatte, Heizlüfter, Kühlschrank, …	Ø Punkt in Brandschutzordnung „B“ Ø Absolut verbieten Ø Standort regeln, prüfen, ausschalten
Lagerheizung	direkte Beheizung	Ø Freihalten von Brandlasten (≥ 2 m) Ø Umstellen auf Wärmetausch-Heizung Ø Tägliche Kontrolle nach Arbeitsende

Gesetzliche Anforderungen

Neben den aufgeführten Punkten gibt es keine gesetzlichen Anforderungen, weil man (Stand: 11/19) die politisch vorgegebene Meinung vertritt, dass Li-Batterien keine andere, höhere oder neuartige Gefahr darstellen. Das ist zum einen natürlich gut für die Anwender, weil sie sich keines Verschuldens strafbar machen – andererseits will natürlich niemand, dass sein Lager abbrennt. Ein weiterer Grund, warum es keine weiteren Vorgaben gibt ist, dass keine Maßnahme, auch kein noch so gutes Paket an gebündelten Maßnahmen die Brandgefahr wirklich effektiv reduzieren kann. Grund ist die große Energiefreisetzung in Verbindung mit leichtentflammbaren Verpackungen und die damit einhergehende, zügige Brandausbreitung. Eine Besprinklerung würde das Problem ggf. in den Griff bekommen, jedoch gibt es zu viele unterschiedliche Li-Batteriearten, um solide in der VdS 2092 oder der CEA 4001 bescheinigen zu können, dass diese Anlage oder jener Sprinklerkopf Brände von Li-Batterien auch wirklich löschen könnte. Ein Problem, dass es übrigens vor 25 Jahren schon mal gab, als die KFZ-Industrie die sog. KLT-Behälter (doppelwandige Kunststoffbehälter) kreierte: Erst, als ca. 6 Mio. Stück deutschlandweit im Einsatz waren und nicht mehr wegdenkbar waren, veranstalte man Brandversuche und stellte fest, dass konventionelle Sprinkleranlagen diese Brände nicht löschen können. Daraufhin gab es eineerseits eine Optimierung der Sprinklerköpfe und -anlagen, andererseits wurden die Vorschriften umgeschrieben – Brände mussten ab da nicht mehr gelöscht werden durch die Anlagen, sondern lediglich begrenzt; das eigentliche Löschen kann dann durch die automatisch gerufene Feuerwehr erfolgen.

Event-Tipp:

Seminar: Zur Prüfung befähigte Person von Sprinkleranlagen (Sprinklerwart)

Fachwissen zum sicheren Betreiben und Warten von Sprinkler- und Sprühwasserlöschanlagen

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Dass es keine Vorgaben gibt, das stimmt so absolut aber auch wieder nicht, denn es gibt ja das Arbeitsschutzgesetz, das besagt, dass Arbeiten „so harmlos wie möglich“ zu gestalten sind, Gefährdungen sind zu minimieren und die restlichen Gefährdungen ebenso. Die technischen Regeln haben in der TRGS 509 Vorgaben für die Lagerung von gefährlichen Stoffen in ortsunbeweglichen Behältern getroffen und in der deutlich bekannteren TRGS 510 Vorgaben gefunden, wie man gefährliche Stoffe (Gase, Stäube, Flüssigkeiten, giftiges, gesundheitsschädliches, erbgutveränderndes, krebserzeugendes oder -erregendes u. v. m.) in ortsbeweglichen Behältern lagert; doch diese TR geht nicht näher auf Li-Akkus ein, sie sind wie bisher auch Zink-Kohle-Batterien einzustufen – was der Sache (d. h. der Gefahr) nicht gerecht wird – Batterien sind bis jetzt nicht weiter geregelt, werden nicht als gefährlich oder besonders gefährlich eingestuft (was ja nicht unbedingt falsch sein muss).

Dass lithiumgefüllte Batterien und Akkumulatoren deutlich gefährlicher sind als konventionelle erkennt man daran, dass sie ein Vielfaches an Energie bei gleichem Volumen enthalten; dennoch ist das allein kein Grund anzunehmen, dass sie häufiger (allerdings: heftiger) brennen als andere, zumal wenn man sie korrekt behandelt.

Allerdings gibt es keine Vorgaben, wie man mit Batterien und Akkumulatoren – egal ob sie mit Zink-Kohle oder Lithium gefüllt sind – umgeht, also keine besonderen, auf solche Energiespeicher abgestimmte Regeln; auch die VdS 3103 enthält weder Verbindliches, noch Konkretes: Man will hier keine (besondere) Gefahr sehen und die Versicherungen haben sich in der VdS 3103 auch nur zu einer Broschüre entschließen können, die eigentlich nichts Brauchbares, Konkretes enthält.

Absolute Voraussetzung für wenig bis keine Brände und keine Probleme mit Versicherungen nach Bränden ist, die Vorgaben der Hersteller und Inverkehrbringer zu beachten, diese sind meist trivial und einfach umzusetzen. Sollte es dennoch zu einem Brand kommen, kann einem Unternehmen kein Fehlverhalten vorgeworfen werden. Weiter sind natürlich die nachfolgenden und teilweise völlig unterschiedlichen Kapitel zur Schadenverhütung oder zumindest zur Schadenminimierung entscheidend dafür, ob es quantitativ und qualitativ häufig oder selten in einem Unternehmen im Lager Brände gibt.

Unabhängig davon muss ja jedes Unternehmen für die unterschiedlichen Unternehmensarten Gefährdungsbeurteilungen erstellen, diese basieren häufig auf den Herstellerangaben und sie müssen als Ergebnis konkrete Verhaltensmuster ergeben.

Die korrekte Lagerung von Batterien

Nur das Zusammenspiel von vielen und unterschiedlichen Maßnahmen erzeugt ein Schutzkonzept, das individuell richtig ist in Quantität und Qualität. Die Maßnahme A kann beim Logistikunternehmen B sinnvoll sein, bei Firma C ist jedoch die Maßnahme D sinnvoller, usw. Eine Gefährdungsbeurteilung nimmt individuell Rücksicht auf die jeweiligen Situationen (positiv, negativ, vorhandene Sicherheitstechnik, …) vor Ort und diese Situationen sind von Unternehmen zu Unternehmen unterschiedlich.

Bauliche Maßnahmen

Eine feuerbeständige Abtrennung zu anderen Bereichen (Lagerung anderer Gegenstände, Gabelstapler-Ladegeräte/Ladevorgänge, Produktion, Gebäudetechnik, Verwaltung, …) wäre sinnvoll: Ein Garagentorhersteller ist aufgrund des Brands der kleinen Li-Batterien in den Funk-Fernbedienungen komplett abgebrannt; er stellte lediglich metallene Garagentore her, die er anderswo lackieren ließ!

Weiter ist wichtig, dass die Lagergebäude möglichst über nichtbrennbare Gebäudebestandteile (Dämmung der Wände, Dachausführung) verfügen. Ggf. schafft man in großen Lagern (vor dem Hintergrundwissen, dass man diese Brände nicht löschen kann, sondern zusehen muss, wie alles runter brennt, bis nichts mehr da ist) auch innerhalb des Batterielagers weitere feuerbeständige Abtrennungen: Wer ein Lager mit einem Wert von 10 Mio. € in zwei, vier oder acht Brandabschnitte unterteilt, hat im Brandfall – und früher oder später kommt das ! – eben nicht 10 Mio. € Sachschaden, sondern „nur“ 5 Mio., 2,5 Mio. oder 1,25 Mio. € und das ist nicht nur für das Unternehmen, sondern auch für den Versicherer und seine Einstufung in „versicherbar“ oder „eher nicht versicherbar“ von entscheidender Bedeutung.

Die nach innen führenden Türen zu den Lagerbereichen sind bitte mindestens feuerhemmende, rauchdichte (RD/RS) und selbstschließende Zugangstüren und Türen ins Freie sollten mechanisch Einbruchversuchen standhalten. Der Transport wird mit sog. Ameisen oder Gabelstaplern durchgeführt, die meist nachts geladen werden und das ist brandgefährlich; darum sind die Ladebereiche baulich von den Lagerbereichen (und bitte auch von Produktionsbereichen) abgetrennt. Um Einbrecher und Brandstifter abzuhalten, sollte der Lagerbereich keine Fenster haben oder diese sind durchwurfresistent ausgebildet und das Grundstück soll effektiv eingezäunt sein.

Nachfolgend eine kurze Auflistung konkreter Punkte, die man umsetzen kann, aber eben nicht muss – und wenn, dann nicht in dieser Subsumierung:

Feuerbeständige Abtrennungen zu anderen Bereichen (Lagerung anderer Gegenstände, Produktionsbereiche, Gebäudetechnik wie Klimaanlagen und Heizung, Sozialbereiche, EDV, Verwaltung, …)
Nichtbrennbare Gebäudebestandteile verwenden (Dämmung der Wände, Dachausführung)
auch innerhalb des Batterielagers feuerbeständige Abtrennungen
Mindestens feuerhemmende, rauchdichte (RD/RS) und selbstschließende Zugangstüren nach innen einbauen
Eigene Gabelstapler-Ladebereiche (Wände in F 90, Türen in T 30)
Effektive Grundstückseinzäunung (stabil, hoch, schwer zu überwinden, ggf. mit Übersteigschutz und Alarmüberwachung auf Durchschneiden)
Keine Fenster im Lager, oder durchwurfhemmende Verglasungen
einbruchhemmende Tür- und Fensterelemente

Weiter wäre es sinnvoll, freie Abstände ohne Brandlasten zwischen mindestens 2,5 m (bis hin zu 5 m innerhalb eines Lagers – abhängig vom Volumen der eingelagerten Gegenstände – zu gewährleisten. Eine Mischlagerung sollte vermieden werden (Konjunktiv, kein Imperativ). Die Lagerhöhe soll ≤ 3 m bleiben und das Lagervolumen ≤ 7 m³. Dass feuerbeständige Abtrennungen zu anderen Bereichen sinnvoll sind (auch zu den Ladestationen der Flurförderzeuge), ist oben aufgeführt und begründet. Doch auch innerhalb des Lagers kann eine weitere Unterteilung Sinn ergeben – dies hat zwar nie Einfluss auf die Schadenhäufigkeit, wohl aber auf die Schadenschwere, wie die nachfolgenden theoretischen Berechnungen belegen:

Lageraufteilung auf x Bereiche	Schadenhöhe	Lagerwert 90 Mio. €
x = 1	100 %	90 Mio. €
x = 2	50 %	45 Mio. €
x = 3	33 %	30 Mio. €
x = 4	25 %	22,5 Mio. €
x = 5	20 %	18 Mio. €
x = 6	16,7 %	15 Mio. €
x = 8	12,5 %	11,25 Mio. €
x = 10	10 %	9 Mio. €
x = 20	5 %	4,5 Mio. €

Es ist nicht nur für die Logistikunternehmen, sondern auch für deren Abnehmer und deren Versicherer von großem Vorteil, wenn ein Schaden (und damit auch eine Betriebsunterbrechung in Form von Lieferproblemen) minimiert wird – und genau das passiert, wenn man die Werte auf unterschiedliche Gebäude aufteilt.

Anlagentechnische Maßnahmen

Damit man vermeidbare Brände im Griff hat, soll die Beleuchtungsanlage der Lagerhalle möglichst brandsicher sein und Palettenbewegungen dürfen die Beleuchtungsanlagen nicht brandgefährlich beschädigen können. Wird die Halle beheizt, so sollte eine Heizung mit Wärmetauscher in einem eigenen Bereich platziert werden, der nach der Feuerungsverordnung errichtet wird (bis 50 kW bzw. 100 kW ist das baugesetzlich nicht nötig, aber dringend empfehlenswert und ggf. versicherungsrechtlich gefordert!).

Um kriminelle Vorgänge verhindern oder belegen zu können (bitte mit dem Betriebsrat vorab besprechen), kann man über Zutrittskontrollsysteme und die sichtbare Platzierung von aufzeichnenden Kameras nachdenken. Auch die Installation einer Einbruchmeldeanlage (Geländeüberwachung, Außenhautabsicherung, Bewegungsmelder) mit Alarm vor Ort und in einer Sicherheitszentrale sorgt dafür, dass Einbrecher und Brandstifter ggf. vertrieben werden, bevor Schlimmes passiert. Eine Außenbeleuchtung um die Halle schreckt übrigens Einbrecher eher ab, als dass diese dadurch ermuntert werden, hier einzubrechen. Dies vor allem dann, wenn man mehrere geländefähige und ständig aufzeichnende Außenkameras installiert hat.

Ob eine Brandmeldeanlage im Detektionsfall noch rechtzeitig Hilfe rufen kann, wage ich nicht pauschal zu beurteilen; sicherlich ist eine BMA eher positiv zu sehen und eine Brandlöschanlage mit Wasser würde wahrscheinlich das zerstörende Feuer dadurch begrenzen, dass größere Wassermengen kühlend und somit schützend die Verpackungen der noch nicht brennenden Batterien schützt – als brandschutztechnisch optimal sind beide technischen Einrichtungen nicht einzustufen.

Wenn es brennt, ist es wichtig, dass man die Hitze, den Rauch und die explosiven Dämpfe sowie die Pyrolysegase schnellstmöglich aus der Halle bekommt. Große Entrauchungsöffnungen mit noch größeren Nachströmöffnungen sorgen hierfür. „Groß“ bedeutet, dass man mindestens 2 % der Hallenfläche als RWA-Öffnung auslegen sollte und diese sollen im Brandfall automatisch aufgehen. Über eine Vergitterung zur Absturzsicherung und zur Verhinderung eines illegalen Eindringens kann nachgedacht werden. Mehr als 2 % ist sinnvoll, aber gesetzlich nicht gefordert und bei einer Komplettsprinklerung wird sogar noch deutlich weniger RWA-Fläche gefordert.

Zusammenfassend noch mal wesentliche anlagentechnische Maßnahmen zur Absicherung von Lagern mit Li-Batterien:

Brandsichere Beleuchtungsanlagen
Brandsichere Heizungsanlage (Wärmetauscher)
Kameras
eine Brandmeldeanlage
Außenbeleuchtung um die Halle
Handfeuerlöscher, die speziell auch Li-Batterien löschen können
eine gut/korrekt ausgelegte Sprinkleranlage
Wandhydranten
Automatische Entrauchungsanlage (≥ 0,5 – 2 % der Grundfläche), mit ausreichend dimensionierten Zuström-Öffnungen
eine Einbruchmeldeanlage

Organisatorische Maßnahmen

Wenn eine bauliche Trennung nicht möglich ist, dann soll man freigehaltene Streifen von mindestens 2,5 m (besser: 5 m) schaffen – die Entscheidung ist abhängig vom Volumen der Lagerung. Eine Mischlagerung mit anderen Stoffen und Gegenständen ist grundsätzlich erlaubt (es sei denn, der andere Stoff erlaubt das nicht), sollte aber vermieden werden. Das Lagervolumen (Blocklagerung) von 7 m³ sollte nicht überschritten werden und die Lagerhöhe sollte ≤ 3 m (geringer wäre besser, um im Brandfall einen Löscherfolg zu erzielen) betragen.

Doch auch organisatorisch ist einiges zu beachten. Angefangen mit dem Kennen und dem Einhalten aller Vorgaben, die das Produktdatenblatt enthält, geht es weiter über den Kontakt zur Feuerwehr, die über die Lagerart und Lagermengen vorab informiert werden soll. Elementar wichtig ist auch, dass die dort arbeitenden Lagerarbeiter und Staplerfahrer keine plumpen Rambos sind, sondern Personen, die über die Gefahren und das richtige Verhalten gut informiert worden sind. Dass einem täglich 8 Stunden arbeitenden Gabelstaplerfahrer mal eine Palette herunterfällt, ist klar. Wenn er dies verheimlicht, kann das existenzbedrohend sein! Weiß er jedoch, dass er keine Probleme bekommt, wenn das mal passiert und lagert er diese Palette in einem dafür vorab schon ausgesuchten Bereich, kann allein dadurch schon ein Millionenschaden vermieden werden.

Brandschutztechnisch besonders kritisch sind immer die Anlieferbereiche und Laderampen; hier sind häufig Paletten, leichtentflammbare Abfälle und dies in Kombination mit fremden LKW-Fahrern und Rauchern führt dann – nicht nur bei Li-Lagerbereichen – zu leicht vermeidbaren Bränden.

Zusammenfassend auch zu den vielen möglichen organisatorischen Punkten noch einmal kurz und direkt das Wesentliche:

Produktdatenblatt beachten, umsetzen
Feuerwehr über größere Lagermengen informieren
Gut ausgesuchtes, unterwiesenes und kontrolliertes Personal
Fähige Staplerfahrer
Keine Freilagerung brennbarer Gegenstände an der Fassade
Kein Abstellen von Fahrzeugen außen an der Lagerhalle
Effektive, sichere Müll-Lagerbereiche Gut gesicherte Rampenbereiche
Keine Lagerung anderer (gefährdender, gefährdeter) Gegenstände
Eigener Lagerplatz für Batterien, die heruntergefallen sind
Handfeuerlöscher für Li-Brände (Gel, PyroBubbles®)
auch fahrbare Löscher (Wasser, PyroBubbles®) stellen
Aufbewahrungsbox für gestürzte Batterien mit geeigneter Füllung (solche werden zunehmend mehr von verschiedenen Unternehmen angeboten)
Passende Brandschutzordnung (Teile B und C)
Werkschutz

Versicherungsrechtliche Maßnahmen

Alle unternehmerischen Tätigkeiten müssen den Versicherungen bekannt und im Versicherungsvertrag aufgelistet sein. Es gibt völlig unterschiedliche Lagerarten und somit auch unterschiedliche Gefahren durch eingelagerte Produkte – die Prämien der Versicherungen können um den Faktor 10 bei gleichen Werten variieren und demzufolge ist es wirklich von größter Bedeutung, dass der Inhaltsversicherer weiß, was gelagert wird. Verstößt man gegen Vorgaben, kann das zur Nichtigkeit des Vertrags führen – was nichts anderes bedeutet, als dass der Versicherer Schäden nicht begleichen muss. Versicherungen können individuelle Auflagen machen, bis jetzt ist allerdings in Richtung Li-Batterielagerung nichts bekannt. Das Einhalten von Obliegenheiten ist eine der Grund-Voraussetzungen für Ansprüche, die auch ausgezahlt werden. Weiter ist es wichtig, die individuellen und allgemeinen Vorgaben und Klauseln der Versicherungsverträge zu kennen und einzuhalten. Konkret werden die nachfolgenden Vorgaben der Feuerversicherer aufgelistet:

Beachtung der VdS 2000 (Brandschutz im Betrieb)
Beachtung der VdS 3602 (Wartung der elektrischen Anlagen)
Beachtung der VdS 2038/2039 (Brandschutzmaßnahmen)
Beachtung der VdS 3103 (Sicherer Umgang mit Li-Batterien)

Wer einen Selbstbehalt je Schaden einführt, macht sich beim Versicherer aus verschiedenen Gründen „beliebt“: Zum einen vermeidet man den großen Verwaltungsaufwand bei Kleinschäden, zum anderen darf der Versicherer unterstellen, dass bestimmte Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden, denn bis z. B. 20.000,- € muss der Kunde die Schäden selbst begleichen. Selbstbehalte führen auch bei höheren Risiken zu mehr Akzeptanz bei den Versicherungen bei der Entscheidung, ob ein Kunde einen Versicherungsvertrag vorgelegt bekommt oder nicht. Eine höhere Achtsamkeit der im Lager arbeitenden Personen bzw. Kontrolle der dort arbeitenden Personen darf zudem unterstellt werden. Selbstbehalte reduzieren im Übrigen auch nicht unerheblich die zu zahlende Prämie und kleinere Schäden bleiben dem Versicherer unbekannt – das ist deshalb wichtig, denn nach einer nicht klar definierten Anzahl von Schäden folgt früher oder später eine außerordentliche Vertragskündigung und dies meist unabhängig von den jeweiligen Schadenhöhen.

Freiflächen

Intakte, also lebende Nadelbäume kann man im Sommer schon mit einem Feuerzeug zum Brennen bringen; aus diesem Grund sollen keine Pflanzen oder höchsten Laubbäume im Gefahrenbereich des Lagergebäudes platziert werden. Ebenso hat man natürlich auch weder Abfall, noch Holzpaletten, Fahrzeuge (auch keine E-Bikes!) oder andere brennbare Gegenstände außen an der Lagerhalle platziert. Es gibt keine Vorgaben, wie weit solche gefährdenden Gegenstände von Lagerhallen entfernt sein müssen, aber ein Abstand von 10 m sollte in der Regel als ausreichend gelten.

Altbatterien

Folgender Satz ist aus zwei Gründen falsch: Leere Batterien können noch Brände auslösen. Fehler 1 ist, dass „leere“ Batterien entleert, aber nicht restlich leer sind und somit noch ggf. gefährliche Strommengen enthalten können. Fehler 2 ist die Aussage des Satzes, nämlich dass entleerte Batterien keine Brände auslösen können. Entleerte Batterien liefern nicht mehr genügend Energie, um ein Gerät zu betreiben, aber sie sind nicht leer und damit immer noch brandgefährlich. Vielleicht sind sie sogar gefährlicher, weil sie häufig benutzt wurden und mehrfach thermisch, elektrisch oder mechanisch überbeansprucht worden sind.

Man sammelt alle Arten von Batterien, also 9-Volt-Blockbatterien, Li-Ionen-Batterien, 2A- und 3A-Batterien, Knopfzellen usw. in einem Behälter. Ob der Behälter geschlossen, offen, nichtbrennbar oder brennbar ist, das ist sekundär. Primär wichtig ist, dass die Pole sich nicht gegenseitig berühren und somit die verbleibenden Restspannungen addiert werden. Wenn man nun noch ein paar Büroklammern – warum auch immer – einwirft, die für Kurzschlüsse sorgen, dann ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis Rauch auftritt und es zum Brandausbruch kommt. Allerdings können auch Knopfzellen schon für ausreichende Kontakte sorgen.

Die Lösung besteht – wie so oft im Brandschutz – aus unterschiedlichen Maßnahmen, die gemeinsam Sinn machen und Erfolg versprechen: Abkleben beider (beider!) Pole mit einer Klebefolie; regelmäßiges Entsorgen der alten Batterien (bitte auch aus Umweltschutzgründen sammeln und entsorgen!); lagern an einer Stelle im Unternehmen, wo ein Brand einen eher geringen Schaden anrichten kann (z. B. Müllraum) und wo Menschen nicht gefährdet sind, wenn es doch zu einem Brand kommt. Und schließlich – entscheidend wichtig! – allen im Unternehmen Bescheid geben, dass es diese Vorgabe und diese Sammelorte gibt.

Umgang mit ggf. beschädigten Batterien

Wichtig ist, dass alle im Lager arbeitende Personen wissen, dass man hier kein Risiko eingehen darf. Auch müssen diese Personen wissen, dass Fehler und Unfälle passieren können und dürfen und dass es keine persönlichen Nachteile mit sich bringt, wenn man diese meldet (Probleme soll es lediglich dann geben, wenn man sie nicht meldet). Wer täglich 8 Stunden arbeitet – egal in welchem Beruf, dem passieren Fehler. Wenn folgendes passiert, sollte man umgehend überlegen, welche Schritte eingeleitet werden sollen, damit kein weiterer, ggf. deutlich größerer Schaden eintreten kann:

Palette ist umgekippt
Teil einer Ladung ist heruntergefallen
Palette oder Teile davon haben Feuchtigkeit/Nässe abbekommen
Sonne scheint stundenlang auf Li-Batterie
Li-Batterie stand im Winter bei Minusgraden im Freien über Nacht
Gegenstand ist auf Li-Batterie gefallen
Verpackung ist augenscheinlich beschädigt

Wer einen Autounfall hat, sieht den beschädigten Kotflügel und ein heruntergefallenes Glas ist zerbrochen – diese zerstörenden Wirkungen, hier also die Brandgefahr, ist bei einem heruntergefallenen Li-Akku erst mal nicht sichtbar, d. h. die Gefahr kann sich erst deutlich später entwickeln. Deshalb ist eine Separierung ggf. gefährlicher Batterien nötig, um das restliche Lager zu schützen. Die Lagerung soll in speziellen Metall-/Kunststoffboxen erfolgen, die für diesen Zweck konzipiert wurden. Diese Boxen können mit für Li-Brände gut geeigneten Lösch-Kügelchen gefüllt sein und sie sollen in einem eigenem Brandbereich stehen. Nach einer bestimmten Zeit sollten diese Li-Batterien zurückgegeben oder entsorgt werden. Doch dadurch entstehen Kosten und einige werden wohl das Risiko eingehen, diese Batterien weiter zu reichen …

Löschen von Li-Batteriebränden

Wer während der Betriebszeit Entstehungsbrände löschen will, der braucht die richtigen Handfeuerlöscher und möglichst auch flächendeckende Wandhydranten oder fahrbare Feuerlöscher mit 30 kg und mehr Inhalt. Die Industrie bietet mittlerweile mehrere und unterschiedliche Handfeuerlöscher an, die speziell auf Li-Batteriebrände spezialisiert sind und bei konventionellen A-Bränden eher weniger effektiv löschen. Doch bei Bränden von Li-Akkus weisen Sie Ihre Belegschaft bitte auf die Prioritätenliste hin: Personenschutz (hier ist der Eigenschutz gemeint) kommt vor Sachwerteschutz; diese Akkus können so explosionsartig hochgehen, dass die löschende Person dadurch verletzt werden kann.

Ein Löschen muss nach der grundsätzlichen Brandschutzforderung der Landesbauordnung möglich sein und zwar unabhängig davon, was brennt. Li-Batterien kann man jedoch leider grundsätzlich nicht/schlecht löschen. Einen möglichen Löscherfolg erzielt man mit D-Pulver, mit trockenen und gesinterten Sand, mit extrem viel Wasser (sogenanntes ertränken, ein brennender Elektro-PKW wird beispielsweise in einen mit ca. 10 – 12 m³ wassergefüllten Container gehoben und erst Tage später – als Totalschaden – wieder zur Entsorgung herausgeholt. Aber auch spezielle Glaskügelchen (hoher Siliziumanteil) können solche Brände löschen – hier ist das Problem, dass man diese Kügelchen oft nicht so allseitig an den Brandherd heran bringt, dass diese sich verschmelzend auf die brennenden Batterien legen können, um so das Feuer zu ersticken.

Übrigens, Schaum (also der bekannte AB-Schaum in Handfeuerlöschern) ist bei Li-Batteriebränden ebenso uneffektiv wie Kohlendioxid (CO₂).

Bei allen Bränden ist der Personenschutz das Wichtigste, nicht der Sachwerteschutz. Brennen Li-Batterien, ist die Gefahr der Personenverletzung durch giftige Dämpfe, durch eine mögliche und plötzliche Explosion, durch die hohe Hitze besonders gefährlich. Es kann sein, dass man binnen Sekunden den Fluchtweg nicht mehr sieht aufgrund der starken Verrauchung. Auch kann es passieren, dass Metallteile herausgeschleudert werden und auf der Haut und dann im Körper weiter brennen: Da der Körper zu ca. 70 % aus Wasser besteht, bewirken die extrem heiß brennenden Metallteile nämlich eine atomare Aufspaltung des Wassers (H₂O) in Wasserstoff und Sauerstoff und der Sauerstoff wird zur weiteren Verbrennung genutzt, der Wasserstoff verbrennt. Deshalb ggf. die Arbeitsanweisung, nicht oder nur aus größerer Entfernung und geschützt stehend oder kniend Li-Brände angehen – mit dem Fluchtweg im Rücken und nicht hinter dem Brandherd.

Schlussworte

Wir können und müssen mit der Gefahr zukünftig leben, dass Li-Batterien unseren Alltag bestimmen und eigentlich überall vorhanden sind. Sie können sich entzünden und zu Bränden führen. Umsichtiges Verhalten und ein mehrgleisiges Vorgehen minimieren die Brandschadenwahrscheinlichkeit ebenso wie die Brandschadenhöhe. Die Subsumierung von vielen solchen Energiespeichern in einem Lager erhöht die stochastische Wahrscheinlichkeit eines Brands, aber dieser Faktor lässt sich nicht beeinflussen. Wohl aber kann man mit einem ganzen Paket an unterschiedlichen Maßnahmen baulicher, anlagentechnischer, abwehrender, organisatorischer und versicherungsrechtlicher Art einen großen Einfluss darauf nehmen, wie häufig es zu einem vermeidbaren Brand kommt und wie hoch der Sachschaden ist. Vorteilhaft ist bei der Einlagerung, dass es sich um neue Batterien handelt, die passiv geladen und nicht aktiv betrieben werden – somit ist die Brandgefahr geringer als nach deren Benutzung sowie den eine Batterie unter Stress setzenden Lade- und Entladezyklen.

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